Борщёв В.Я. - Оборудование для измельчения материалов - дробилки и мельницы (1093777), страница 7
Текст из файла (страница 7)
БОРЩЁВmп =(mкl 2 γ′ − mвт rэ lвтrпр lпр),(2.38)где lпр – плечо действия силы инерции (принимают из конструктивных соображений), м.В валковых дробилках при деформации материала (см. рис. 2.10, г)возникают распорные силы. Под действием распорных сил создаютсянагрузки, действующие на элементы валковых дробилок. Эти нагрузкиравныαP = Pср k L B R sin ,2(2.39)где Pср – среднее давление на поверхность валков, Па; kL – коэффициент использования длины валка; B и R – длина и радиус валка, м; α/2 –угол контакта валка с материалом, град.Среднее давление Рср на поверхность валков, контактирующую сматериалом, зависит от многих факторов и устанавливается, как правило, экспериментально.
Для ориентировочных расчетов при дроблении прочных материалов принимают Рср ≈ 2,7 МПа.2.2 ДРОБИЛКИ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯВ измельчителях ударного действия измельчение материала осуществляется под действием ударных нагрузок. Эти нагрузки могутвозникать при взаимном столкновении частиц измельчаемого материала, столкновении частиц материала с неподвижной поверхностью,столкновении материала и движущихся рабочих органов машин.К дробилкам ударного действия относятся роторные и молотковые дробилки, а также пальцевые измельчители.2.2.1 Особенности рабочего процессаВ дробилках ударного действия кусок подвергается воздействиюрабочего органа только с одной стороны.
Возникающая при этом силауравновешивается силой инерции куска, которая должна быть достаточной для создания разрушающих напряжений.Дробление материала происходит под воздействием механического удара. При этом кинетическая энергия движущихся тел частичноили полностью переходит в деформации разрушения.44В.Я. БОРЩЁВДанные дробилки применяют для измельчения малоабразивныхматериалов средней прочности и мягких (известняков, мела, гипса,калийных руд и др.). Они позволяют получить высокую степень измельченияi = 15…20, в отдельных случаях до i = 50, что позволяет уменьшитьчисло стадий дробления.
Дробилки отличаются простотой конструкции и эксплуатации, избирательностью дробления и малой металлоемкостью [7, 8].По конструкции рабочих органов различают роторные с жесткозакрепленными билами (рис. 2.14, а, в, г), молотковые с шарнирноподвешенными молотками (рис. 2.14, б), дробилки ударного действияи пальцевые измельчители.По числу роторов различают однороторные (рис. 2.14, а) и двухроторные (рис. 2.14, в, г) дробилки. Двухроторные дробилки одноступенчатого дробления (рис. 2.14, в) имеют высокую производительность. Исходный материал поступает равномерно на оба ротора, которые работают самостоятельно в одном корпусе. В двухроторных дробилках двухступенчатого дробления (рис.
2.14, г) материал в зонедействия первого ротора подвергается предварительному дроблению,а затем в зоне действия второго ротора – повторному дроблению.Рис. 2.14 Принципиальные схемы ударных дробилокРоторные дробилки могут применяться для дробления крупныхкусков, так как имеют массивный ротор и обладают большим запасомэнергии рабочих органов.В молотковых дробилках (рис. 2.14, б) процесс дробления определяет лишь кинетическая энергия самого молотка.В пальцевых измельчителях рабочим органом являются два дискас установленными по их периферии пальцами. Различают пальцевыеизмельчители с одним вращающимся диском (дисмембраторы) и с45В.Я. БОРЩЁВдвумя вращающимися навстречу друг другу дисками (дезинтеграторы).Типоразмеры роторных и молотковых дробилок определяютсядиаметром и длиной ротора, а пальцевых измельчителей – наружнымдиаметром диска.2.2.2 Конструкции дробилокПо технологическому назначению роторные дробилки делят надробилки крупного (ДРК), среднего (ДРС) и мелкого дробления(ДРМ).
Принципиальные конструктивные схемы роторных дробилок,во многом, одинаковы и отличаются числом отражательных плит исоотношениями размеров ротора. Камера дробления у дробилок ДРКобразуется ротором и двумя отражательными плитами, у дробилокДРС и ДРМ – ротором и тремя плитами.
Конструкция роторной дробилки для крупного дробления показана на рис. 2.15. Корпус дробилки – сварной, разъемный, состоит из основания 1 и верхней части 2.Верхняя часть корпуса изнутри футерована броневыми плитами 3.Вал ротора 8 установлен на роликовых подшипниках, расположенныхв корпусах основания 1.
Корпус ротора – стальной, литой, в пазахклиньями закреплены била 6 из износостойкой стали или отбеленногочугуна.Внутри верхней части корпуса шарнирно закреплены несколькоотражательных плит 4. Пространство между ротором, отражательнойплитой и боковыми футеровочными плитами образует камеру дробления. Для регулирования степени измельчения расстояние междунижними кромками отражательныхплит и билами изменяется при помощи подпружиненных тяг 5. Ониявляются также механизмами предохранения машины от поломок припопадании в нее недробимых предметов.Верхняя часть корпуса имеетразъемные переднюю и заднюю части. Последняя при помощи встроенРис.
2.15 Роторная дробилканого домкрата может откидыватьсяна шарнире, что облегчает доступ к46В.Я. БОРЩЁВрабочим органам для их осмотра и ремонта. Приемное отверстие дробилок снабжают цепной завесой, исключающей выбрасывание кусковизмельчаемого материала под воздействием бил.Конструкция молотковой дробилки показана на рис. 2.16. Корпусдробилки состоит из основания 1 и крышки 10. В сварном корпусевращается вал ротора 3, установленный на роликовых подшипниках 2,вынесенных за пределы корпуса. Корпус изнутри футерован сменными броневыми плитами; в левой части крышки установлена отбойнаяплита 9.Рис.
2.16 Молотковая дробилкаНа валу ротора размещены диски 6 с дистанционными кольцамимежду ними. Через диски проходят оси 4 с шарнирно подвешеннымимолотками 5. Число рядов молотков и их общее количество определяется назначением дробилки и ее размерами. На крупных дробилкахустанавливают до 100 молотков массой 4…70 кг (в зависимости оттипоразмера дробилки). Для регулирования размера частиц продуктав крупных дробилках используется отбойный брус 8, перемещаемый внаправляющих и фиксируемый в требуемом положении винтами. Внижней части камеры дробления установлены две колосниковые решетки: поворотная 7, шарнирно подвешенная на оси и выкатная. Рама13 выкатной решетки установлена на катках, опорами для которыхслужат рельсы 12. Зазор между выкатной решеткой и молотками регулируют вращением эксцентриков 11.Била и молотки, работающие в тяжелых условиях в абразивнойсреде, изготовляют из стали 110Г13Л или из обычной углеродистойстали с наплавкой на рабочие поверхности износостойких сплавов.Технические характеристики некоторых дробилок ударного действия приведена в прил.
4.47В.Я. БОРЩЁВ2.2.3 Расчет параметров дробилок ударного действияПроизводительность роторных дробилок определяют, допуская,что била ротора подобно фрезе срезают стружку материала, которыйопускается на ротор под действием силы тяжести. В соответствии сэтим теоретическая производительность дробилки (рис. 2.17) равнаП = В Lp h n z, м3/с,где В – длина хорды дуги ротора, соприкасающейся с материалом, м;Lp – длина ротора, м; h – толщина стружки, равная пути свободно падающих тел за время поворота ротора от одного била до следующего,м; n – частота вращения ротора, об/с; z – число рядов бил ротора.С учетом конструктивных и кинематических соотношений,влияющих на параметры B и h, сплошности потока материала и другие факторы предложено определять производительность по формуле3(2.40)П = 480 Lp Dp1,5 kβ / (v 0р,35 z 0,5 ), м /ч,где Dp –диаметр ротора, м; v р –окружная скорость бил ротора, м/с;коэффициент,зависящийотположения первой отражательной(kβ = 1,3 при полностью опущеннойиkβ = 5,2приполностьюприподнятой плите).Барабашкин В.П.
[9] предложилмулу для расчета ориентировочнойпроизводительностимолотковыхдробилок:• при Dp > Lp П = 1,66 Dp2 Lp n;•kβ–плитыплитефорРис. 2.17 Схема длярасчета производительностироторной дробилкипри Dp<Lp П = 1,66 Dp L2p n,где Dp и Lp – в м; n – в об/с.Мощность двигателя роторных дробилок с большой степенью iизмельчения рассчитывают на основе оценки удельной энергии, расходуемой на дробление, с учетом показателя удельной, вновь открытой поверхности:N = ЭП(i − 1)10 −3 / (Dсв η), кВт,(2.41)48В.Я. БОРЩЁВгде Э – энергетический показатель, зависящий от свойств измельчаемого материала и равный 15…40 Вт⋅ч/м2; Dсв – средневзвешенныйразмер исходного материала, м; η – кпд привода.Мощность двигателя молотковых дробилокN = (360...540 )Пi,где П – в т/с.Для реализации силы удара, необходимой для разрушения куска,его масса должна быть достаточной для создания соответствующейреактивной силы инерции, воспринимающей силу удара.
Минимальный критический размер куска должен быть равенd кр = 230 ⋅ 10 −5 σ р /(ρv p1,5 ), м,где σ – предел прочности материала при растяжении, Па; ρ – в кг/м3;v р – в м/с.Необходимая окружная скорость ротора[]v p = 1,75 ⋅ 10 − 2 3 σ p / (ρ Dсв ) 2 , м/с.(2.42)При соударении твердых тел сила удара зависит от их масс, относительной скорости удара, физико-механических свойств материалови форм контактных поверхностей. На практике часто имеет местопромежуточное положение между упругим и неупругим ударом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
